analyse spectrale et synthèse sonore
Nous faisons tous de l'analyse spectrale, tous les jours et sans le savoir!
Chaque fois que l'on entend et reconnait une voix, un instrument, quand on distingue un bruit de papier de bonbon froissé par un voisin de fauteuil dans un cinéma alors que l'on écoute la bande son du film sans perdre le fil du discours du personnage même lorsque la musique passe à fond.
Quand on distingue le discours d'une seule personne dans une conversation où plusieurs autres parlent en même temps, nos oreilles et surtout notre cerveau font un travail d'analyse spectral totalement inconscient mais intense et automatique.
Un orgue d'église qui utilise de nombreux type de flûtes que l'on fait jouer en même temps en agissant sur les registres, permet sans le dire, de faire de la synthèse sonore:
Avec ces orgues, on peut obtenir un son de violon, de trompette, de flûte, de corde frottée ou pincée etc... et cela bien avant les synthétiseurs électronique mais bien sur, en utilisant un principe équivalent; l'addition de sons préprogrammés.
Si vous voulez vous familiariser avec ces notions voici deux petits programmes très simples d'utilisation et sans téléchargement. Même s'ils sont limités dans leurs possibilités, ils nous permettent de jouer et de comprendre ces notions très complexes à appréhender:
Je vous les recommande après m'en être servi et avoir découvert une foule de notions très utiles à tout constructeur même amateur d'instrument de musique.
un programme de synthèse sonore:
http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/Ondes/son/synthese_son.php
Quelques exemples que j'ai pratiqués:
Analysez une flûte fermée et une flute ouverte par exemple pour vérifier le contenu harmonique et constatez qu'une flûte ouverte contient les harmoniques pairs et impairs alors qu'une flûte bouchée ne contient que les harmoniques impairs. il faut bien sur brancher un micro pas trop pourri et appuyer sur l'icône correspondante pour lancer l'enregistrement s'il est correctement configuré.
Fixer et capturez l'image des pics de fréquences en frappant une touche du clavier, particulièrement en soufflant faiblement puis normalement puis assez fort pour mettre en évidence les trois modes de résonance de la flute qui correspondent aux régimes de sous-pression, de pression normale et de surpression qui fait octavier la flûte avec les différences de contenu harmoniques correspondants.
capturez l'état des harmoniques au moment de l'attaque (on parle de la transition entre le silence et le régime stable) avec les bruits de bouche qui tout autant que le timbre sont caractéristiques de chaque instruments.
Quelques autres exemples envisageables:
Comparez une flûte avec et sans potelets, une flûte avec "biberon" ou "cheminée", l'influence d'un trou nodale. Faire des comparaisons entre plusieurs états de surfaces des couloirs de la lumière, etc...
exemple d'analyse spectrale simple:
Reconstituez avec la synthèse sonore les sons équivalents pour comprendre ce que l'on distingue à l'oreille sans le savoir.
Constatez que même introduits en très faible intensité les harmoniques jusqu'au 16° rang influencent considérablement le timbre !
A propos pourquoi s'arrêter au 16° rang? parce même s'il y a bien quelque chose après c'est inaudible, après nos oreilles ne perçoivent plus rien. A ce sujet voir l'article sur les diagrammes de Fletcher.
En fait on peut jouer sur les paramètres principaux mais pas tous:
les fréquences harmoniques (mais pas les partiels) qui eux ne sont pas des multiples entiers)
les intensités relatives
l'enveloppe: l'attaque en montée, le maintient et la descente pour retour au silence
l'introduction de vibrato avec sa vitesse et son amplitude
Mais pas l'évolution dans la durée du son et qui donne ce coté artificiel immédiatement détectable. Un autre logiciel plus évolué devrait montrer un résultat plutôt dans ce genre plus proche du réel mais plus complexe à analyser et appréhender:
Une fois ces notions acquises et maitrisées il suffit de chercher et télécharger d'autres logiciels plus performants mais aussi et toujours plus complexes à maitriser.
exemple: http://www.tangentex.com/AnalyseSpectrale.htm
un autre gratuit spectrumview
Recommandé par Victor à télécharger : Spectrum Analyzer
Rien ne vaut les expériences personnelles! En clair jouez et familiarisez-vous avec ces notions qui ne sont pas du tout évidentes mais qui nous donnent des outils de compréhension et d'améliorations pour notre activité.
Le meilleur article que j'ai trouvé sur le net qui utilise les sonagrammes pour expliquer le fonctionnement et les réglages des flûtes d'orgues:
Un article sur l’analyse de la voix et des sons qui recommande VV ( VoceVista) un logiciel très pratique.
des vidéos très instructives sur le sujet par Michèle Castellengo du LAM Laboratoire d'Acoustique Musicale
https://www.youtube.com/watch?v=dvXrVS4EtU0
https://www.youtube.com/watch?v=m7dhlNVSi9Q
https://www.youtube.com/watch?v=RbhVP0jf83M
https://www.canal-u.tv/video/uds/moles_et_le_renouveau_de_l_acoustique_musicale.37991
les bulletins du LAM (laboratoire d'acoustique musicale) téléchargeables, lorsqu'ils sont soulignés. Ce genre de source écrites et disponibles par l'internet regorgent d'informations sur le sujet.
Le bulletin n°42 est un exemple incontournable et indispensable à connaitre il est très largement pris en compte sur ce blog!
Une conférence de Benoit Fabre souffler n'est pas jouer.
et une autre (un peu longue et moins bien):
L' analyse spectrale des basses
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